Nell’ambito del processo di continuo miglioramento che coinvolge tutti gli enti della SKF è stato istituito un nuovo corso di Analisi Vibrazionale  di carattere specialistico (VIB3) e altri sono in programma.

Questo corso risulta in linea con le nuove aree di business emergente che la SKF sta affrontando, anche grazie alla nuova riorganizzazione, per esempio il Wind e il Power.

Nelle centrali elettriche è infatti molto probabile analizzare macchinari come riduttori o turbine, dove al posto di cuscinetti volventi sono presenti dei cuscinetti a film fluido nei quali l’azione di riduzione dell’attrito viene esercitata dalla pressione del fluido (normalmente olio sotto pressione) invece che dalla sfere o dai rulli come nei normali cuscinetti volventi. E’ facile intuire che le problematiche vibrazionali e le relative cause di danneggiamento sono notevolmente diverse da quelle che si verificano con l’utilizzo dei normali cuscinetti.

Sintetizzando possiamo dire che si passa da condizioni stazionarie di funzionamento ad un regime di elevata instabilità; tale instabilità in alcuni casi può portare l’albero a contatto  con l’anello esterno con conseguenti rotture anche catastrofiche; inoltre nell’analisi di questi macchinari l’albero non si considera più rigido ma flessibile ed è quindi necessario comprendere, anche a livello teorico, quali sono le principali “deformate” nelle quali viene a trovarsi l’albero durante la rotazione.

Allo scopo di affrontare e spiegare queste problematiche, sia dal punto di vista delle misure, che dal punto di vista dell’analisi, si è deciso di acquistare un banco prova nel quale simulare le problematiche di cui sopra.

Tale banco, della ditta americana SpectraQuest è uno dei più avanzati presenti oggi sul mercato è può essere “configurato per” analizzare le problematiche vibrazionali più disparate. È costituito da un motore AC comandato da un inverter elettronico al quale si possono collegare sia un albero con supporti con cuscinetti volventi sia un albero con supporti a film fluido.

Le deformate dell’albero possono essere eccitate sia variando la velocità di rotazione, sia variando la posizione dei dischi montati sull’albero; in questo modo è possibile innescare per esempio il tipico fenomeno dell’oil whirl, che nel caso in cui la frequenza di risonanza sia pari a circa metà della frequenza di rotazione degenera nell’oil whip.

E’ inoltre possibile collegare al motore direttamente, o tramite pulegge un riduttore al fine di studiare il comportamento vibrazionale nel caso di criccature sui denti, disallineamenti, ecc.

Collegando un freno magnetico all’uscita del riduttore è inoltre possibile verificare il comportamento vibrazionale al variare delle condizioni di carico, cosa questa di notevole importanza qualora si analizzino le vibrazioni relative a macchinari del settore industriale della laminazione a freddo, per esempio i riduttori di un treno di laminazione.

E’ noto che per studiare le conseguenze vibrazionali di anomalie elettriche quali rotture delle barre rotoriche è necessario effettuare le analisi a pieno carico. Abbiamo quindi predisposto sul banco un motore elettrico danneggiato collegato ad un freno magnetico della ditta Magtrol, anche in questo caso è disponibile quindi una coppia frenante variabile.

E’ possibile collegare sull’albero principale del Rotor Kit Magnum sia delle giranti sia, direttamente o tramite cinghia, un pompa o un compressore, in questo modo è possibile simulare fenomeni tipici delle macchine a fluido, come criccature sulle pale della girante di un ventilatore, cavitazione delle pompe, vibrazioni tipiche dei compressori alternativi. Tali studi fanno parte di un nuovo corso di analisi vibrazionale (VibFluid) che è programmato per il 2013.

Un’altra parte importante del corso VIB3 è dedicata all’Analisi Strutturale: mediante l’uso di strumentazione SKF come il Microlog AX  e il SW MEscope VES Visual ODS della Vibrant Technology, è possibile modellare i sistemi meccanici, e tramite misure di vibrazione, visualizzare il movimento dei vari punti del macchinario ottenendo la cosiddetta ODS (Analisi alle Deformate Operative).

In alcuni casi è necessario calcolare le frequenze di risonanza e i relativi smorzamenti dei modi principali che vengono eccitati nella struttura durante la rotazione (Analisi Modale); in genere questi calcoli vengono effettuati con misure che utilizzano un martello strumentato per eccitare il sistema nei vari punti del modello (FRF e Bump Test).

Il feedback dei partecipanti al corso VIB3 è stato molto positivo, sia per la parte teorica che per le misure pratiche effettuate sul nuovo Rotor Kit Magnum. Si è infatti visto praticamente come si possano generare sui macchinari ad organi rotanti delle elevate vibrazioni che non dipendono però dall’usura di un componente (cuscinetto, dente dell’ingranaggio, cinghia, ecc. ) ma dall’eccitazione di modi di vibrazione caratterizzati da frequenze (di risonanza) specifiche.

Riteniamo ora che i corsi di vibrazione così strutturati, VIB1,VIB2 VIB3 e VIB Fluid possano soddisfare tutte le esigenza dei nostri clienti sia per quanto riguarda il livello di approfondimento degli argomenti che per la tipologia di macchinario, specifico di un determinato settore industriale.